Языки программирования высокого уровня Компьютерная программа представляет собой

Языки программирования высокого уровня Компьютерная программа представляет собой логически упорядоченную последовательность команд, предназначенных для управления компьютером.

В компьютерах первого поколения использовались программы, написанные в машинных кодах. Программа вывода «Привет, друг!» : BB 11 01 B 9 0 D 00 B 4 0 E 8 A 07 43 CD 10 E 2 F 9 CD 20 48 65 6 C 6 C 6 F 2 C 20 57 6 F 72 6 C 64 21

Ассемблер - первый язык программирования (1950 –е гг. ). Близок к машинному языку. Появилось понятие переменной. Команды обозначаются словами, вместо конкретных адресов можно использовать имена. LD (nn), A - (машинный код: 50) «загрузить в ячейку памяти, адрес которой задан двухбайтным числом nn, содержимое регистра A» . ADD A, B (ее машинный код - 128) - «прибавить содержимое регистра B процессора к содержимому регистра А и результат оставить в регистре А» .

Например, хотим сложить содержимое ячеек 30013 и 30014, а результат поместить, а ячейку 30015: Ассемблер Адрес Машинный код Комментарий LD A, (30013) 30000 58 30001 61 Загрузить в регистр А число, содержащееся в адресе 30013. 30002 117 LD B, A 30003 71 Загрузить в регистр В содержимое регистра А LD A, (30014) 30004 58 30005 62 Загрузить в регистр А число, содержащееся в адресе 30014. 30006 117 ADD A, B 30007 128 Прибавить к содержимому А содержимое регистра В. LD (30015), A 30008 50 Выгрузить содержимое регистра А в адрес 30015. 30009 63 30010 117 NOP 30011 0 Нет операции. Пауза. RET 30012 201 Возврат туда, откуда эта программа вызывалась.

Хотим сложить 2 числа: 40 и 60. 10 CLEAR 29999 ‘выделение памяти для этой программы в машинных кодах 20 FOR i=30000 TO 30012: READ q: POKE i, q: NEXT i ‘ввод программы в память, начиная с адреса 30000 30 DATA 58, 61, 117, 71, 58, 62, 117, 128, 50, 63, 117, 0, 201 40 POKE 30013, 40: POKE 30014, 60 ‘запись в ячейки 30013 и 30014 двух чисел, которые хотим сложить 50 RANDOMIZE USR 30000 ‘ввод команды на исполнение нашей программы

Языки программирования, ориентированные на команды процессора и учитывающие его особенности, называются языками низкого уровня. Языком программирования высокого уровня называется фиксированная система обозначений и правил для описания алгоритмов и структур данных. Их отличительные особенности: - аппаратная независимость; - близость к естественному языку.

Преимущества языков программирования высокого уровня перед машинноориентированными: C лучшая читаемость программы; C меньшее время разработки программы.

Языки программирования Процедурные Декларативные Объектноориентированные Функциональные Логические Процедурные языки требуют описания алгоритма по шагам.

Фортран (FORmula TRANslator – переводчик формул). Создан в период с 1954 по 1957 г. группой программистов фирмы IBM. Основное назначение – программирование научно-технических задач.

real, dimension(: , : ) : : V. . . allocate(V(-2: 2, 0: 10)) ! Выделить память под массив, индексы которого могут меняться в пределах от -2 до 2 (первый индекс) и от 0 до 10 – второй. . . V(2, 2: 3)=V(-1: 0, 1) ! Повернуть кусочек массива write(*, *)V(1, : ) ! Напечатать все элементы массива V, первый индекс которых равен 1. deallocate(V) Программа «Привет, друг!» : program privet print *, “Privet, drug! « end

Кобол (COmmon Business Oriented Language – общепринятый деловой язык). Разработан в 1959 г. Руководитель – Грейс Хоппер. Был ориентирован на решение учетно- экономических и управленческих задач.

IDENTIFICATION DIVISION. PROGRAM-ID. PRIVET-DRUG. * ENVIRONMENT DIVISION. * DATA DIVISION. * PROCEDURE DIVISION. PARA-1. DISPLAY “Privet, drug. ". * EXIT PROGRAM. END PROGRAM PRIVET-DRUG.

Алгол (ALGOrithmic Language – алгоритмический язык). Позволяет легко переводить алгебраические формулы в программные команды. Разработан в 1958 -1960 гг. группой зарубежных специалистов. Применение – составление программ для решения научно-технических задач на ЭВМ. В нем впервые были введены понятия «блочная структура программы» , «динамическое распределение памяти» .

procedure Absmax(a) Size: (n, m) Result: (y) Subscripts: (i, k); value n, m; array a; integer n, m, i, k; real y; comment Максимальный элемент матрицы a, размера n на m передаётся в виде результата в y, а его индексы — в параметры i и k; begin integer p, q; y : = 0; i : = k : = 1; for p: =1 step 1 until n do for q: =1 step 1 until m do program Hi. Friends; if abs(a[p, q]) > y then begin y : = abs(a[p, q]); begin i : = p; k : = q print “Privet, drug"; end Absmax end;

В 1963 г. сотрудники Дартмутского колледжа Томас Курц и Джон Кемени создали новый язык, который назвали универсальным символическим кодом для начинающих.

Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code. BASIC Получил самое широкое распространение при работе на персональных компьютерах. Популярность Бейсика объясняется как простотой его освоения, так и наличием достаточно мощных универсальных средств, пригодных для решения научных, технических, экономических задач, а также задач бытового характера, игровых и т. д.

10 CLS 'Очистка экрана 20 PRINT "Добро пожаловать!" 'Заголовок в первой строке 30 'Цикл, выводящий линию под заголовком, на всю ширину экрана 40 FOR I=1 TO 80 10 PRINT “Privet, drug!” 50 PRINT "="; 60 NEXT I 65 'Ввод символьных данных от пользователя (комментарий добавлен после ввода нижних строк) 70 INPUT "Имя: ", N$ 80 INPUT "Фамилия: ", S$ 90 INPUT "Отчество: ", T$ 95 'Вырезаем копию первых символов из имени и отчества 100 N 2$=LEFT$(N$, 1) 110 T 2$=LEFT$(T$, 1) 120 'Выводим результат 130 PRINT "Ваше имя кратко: "; S$; " "; N 2$; ". "; T 2$; ". " 140 INPUT "Повторить программу? (Y/N) ", U$ 150 IF U$="Y" THEN GOTO 10 160 END

Паскаль Pascal Был создан в 1968 -1969 гг. Никлаусом Виртом в Цюрихе (Швейцария).

Был назван в честь выдающегося французского математика, физика, литератора и философа Блеза Паскаля (1623 – 1662 гг. ), который создал первую в мире механическую машину, складывающую числа.

Создавался, чтобы способствовать хорошему стилю программирования. Широко применялся в промышленном программировании, до сих пор используется для обучения программированию студентов, является базой для других языков. Особенность языка – строгая типизация.

Program Hi. Fr; begin write(‘Privet, drug!’) end.

Ада - язык программирования, созданный в 1979 г. в результате проекта, предпринятого Министерством обороны США. Назван в честь Ады Лавлейс.

Язык Ада предназначен для создания и длительного сопровождения больших программных систем. Четко выражена модульность. Важное достоинство – возможность параллельного программирования ветвей программы. with Ada. Text_IO; procedure Privet is use Ada. Text_IO; Begin Put_Line(“Privet, drug!"); end Privet;

Язык С стандартизированный процедурный язык программирования, разработанный в начале 1970 -х годов сотрудниками Bell Labs Кеном Томпсоном и Деннисом Ритчи. Си был создан для использования в операционной системе Unix. Является самым популярным языком для создания системного программного обеспечения.

#include <stdio. h> int main(void) { printf(“Privet, drug!n"); return 0; }

Декларативные языки Не описывают процесс решения, а содержат набор правил – деклараций (законов, аксиом), применение которых (не обязательно последовательное) приводит к решению задачи. В логических языках эти законы формулируются в виде формул логики предикатов. В функциональных языках программа записывается в виде композиции функций.

Lisp - функциональный язык. «Язык обработки списков» . Создан в 1959 г. Джоном Маккарти. Программы и данные представляются системами линейных списков символов. (format t “Privet, drug!~%")

Логические языки Логический вывод может быть прямым и обратным. Примером логического языка является Prolog (PROgramming in LOGic – программирование в терминах логики). Был создан в 1973 г. Аланом Кольмероэ. В Прологе реализуется обратный логический вывод.

Языки программирования для компьютерных сетей Это скрипт-языки (скрипты) – языки, которые можно использовать для программирования реакции на действия пользователя интернет-страниц. VBS (Visual Basic Script), JAVA-скрипт, Perl.

Perl Practical Extraction and Report Language — «практический язык для извлечения данных и составления отчётов» Был создан в 1980 -х годах Ларри Уоллом Основная особенность – многочисленные функции работы со строками. #!/usr/bin/perl print “Privet, drug!n";

HTML Hyper Text Markup Language – язык разметки гипертекста. Используется для подготовки Web-документов для сети Интернет. Был разработан британским ученым Тимом Бернесом-Ли в 1989 -1991 годах в стенах Европейского совета по ядерным исследованиям в Женеве.

<b> Этот текст - жирный, <i> а этот - ещё и курсивный</i> </b> Этот текст - жирный, а этот — ещё и курсивный

Структуры и типы данных языка программирования Тип данных характеризуется множеством допустимых значений и набором допустимых над этими значениями операций. Тип переменной определяет: - диапазон возможных значений; - объем выделяемой памяти; - допустимые операции.

Integer – целые числа. Dim А As Integer ‘описание типа переменной А Integer A ‘описание типа переменной А Dim А(10) As Integer ‘описание массива А из 10 целых чисел Int А[10] ‘описание массива А из 10 целых чисел

Список – это структура данных, состоящая из нескольких связанных друг с другом элементов. Значение каждого элемента содержит собственное значение (некоторую информацию) и ссылку (адрес) на следующий элемент.

Бинарные деревья – от каждого элемента идет 2 адреса – указатели на левую ветку и на правую ветку.

Запись – это последовательность элементов разного типа. имя возраст пол

Трансляция, компиляция и интерпретация Транслятор – это программа, принимающая на вход программу на одном языке (исходный код) и преобразующая ее в программу, написанную на другом языке (объектный код). Транслятор, который осуществляет перевод всей исходной программы в эквивалентную ей результирующую программу на языке машинных команд, называется компилятором.

Пошаговый перевод программы, написанной на языке программирования, в машинные команды, которые сразу исполняются, называется интерпретацией. Программа для непосредственного исполнения программ называется интерпретатором.

Стадии обработки программы: 1) Лексический анализ. 2) Лексический анализатор занимается преобразованием исходного текста программы в последовательность специальных символов, кодирующих слова языка. 24#3 - эта ошибка обнаруживается на этапе лексического анализа Посимвольный анализ слов for и to – на этом этапе.

2) Синтаксический анализатор занимается разбором структуры программы в соответствии с правилами грамматики языка. Результатом синтаксического анализа программы является дерево разбора со ссылками на таблицы объектов. if for i=1 To 2 - эта ошибка распознается на этапе синтаксического анализа.

3) Семантический анализ. Включает в себя проверку соответствия типов, наличия описаний. Идентификатор аbс не описан - это сообщение выдается семантическим анализатором. 4) Генерация кода. Каждой конструкции ставится в соответствие набор машинных команд.

После генерации кода работает редактор связей. Результатом работы редактора связей является загрузочный модуль.